长平之战胜利后，白起一面平定了上党全境，巩固秦军对上党的控制；一面请秦昭襄王增调军队和粮草，准备乘胜一举灭亡赵国。秦昭襄王四十八年，十月，白起分兵三路：一路由王龁率领，攻占赵都邯郸以西的要地武安、皮牢；一路由司马梗攻占赵太原郡；白起自统主力驻留上党，准备进攻邯郸。
韩国和赵国惊恐万分，派苏代用重金贿赂秦相应侯范雎说：“白起擒杀赵括，围攻邯郸，赵国一亡，秦就可以称帝，白起也将封为三公，他为秦攻拔七十多城，南定鄢、郢、汉中，北擒赵括之军，即使周公、召公、吕望的功勋也不能超过他。如果赵国灭亡，秦王称王，那白起必为三公，您能在白起之下吗？即使您不愿处在他的下位，那也办不到。秦曾经攻韩、围邢丘，困上党，上党百姓皆奔赵国，天下人不乐为秦民已很久。今灭掉赵国，秦的疆土北到燕国，东到齐国，南到韩魏，但秦所得的百姓，却没多少。还不如让韩、赵割地求和，不让白起再得灭赵之功。”于是范雎以秦兵疲惫，急待休养为由，请求允许韩、赵割地求和。秦昭襄王应允。秦昭襄王四十八年，正月，秦与赵、韩停战言和，各自撤兵。白起闻知此事，从此与范雎结下仇怨。
秦昭襄王四十八年，九月，秦又发兵，打算派五大夫王陵攻赵都邯郸。白起闻讯后，极力劝阻。秦昭襄王说：“前年国库空虚百姓受饥，您不考虑百姓的负担能力，要求增调军粮消灭赵国。如今寡人休养百姓来供养士兵，蓄积粮食，三军将士的俸禄超过从前一倍，而您却说‘不可以攻赵’，这种说法有什么道理吗？”白起解释道：“长平之战，秦军大胜，赵军大败。秦人欢喜，赵人害怕。秦国百姓战死的得到厚葬，伤者得到了特殊的照顾，劳苦者饮酒解乏，吃饱喝足并得到馈饷，消耗了国家的资财。赵国战死者得不到收殓，伤者得不到治疗，哭泣哀嚎，尽力共同分担忧患，加紧耕田劳作，多生资财。如今大王能够派出的军队虽然超过从前的一倍，臣料想赵国的守备也会达到原来的十倍。赵国自从长平之战以来，君臣忧虑恐惧，早晨很早上朝，晚上很晚退朝，用低下的言辞和丰厚的礼物，四面遣使向诸侯求和，同燕、魏结亲，同齐、楚交好，处心积虑，把防范秦国当作最要紧的事。赵国国内殷实，外交成功。正当此时，赵国是不可以攻打的。”但此时秦昭襄王业已决定发兵，故白起之议不被采纳，他本人也因患病而无法统军出征。
秦昭襄王四十九年，正月，王陵攻邯郸进展不顺，昭襄王又增发重兵支援，结果王陵损失了五校秦军。这时白起病愈，昭襄王欲以白起为将攻邯郸。白起对昭襄王说：“邯郸实非易攻，且诸侯若援救，发兵一日即到。诸侯怨秦已久，今秦虽破赵军于长平，但伤亡者过半，国内空虚。我军远隔河山争别人的国都，若赵国从内应战，诸侯在外策应，必定能破秦军。因此不可发兵攻赵。”昭襄王亲自请白起出山，他推辞不从；昭襄王于是派范雎前去探望，并指责道：“君尝以寡击众，取胜如神，况以强击弱，以众击寡乎？”白起分析了攻楚及破韩魏联军时的形势，认为自己能够接连取胜“皆计利形势，自然之理”，并没有什么用兵如神之说。继而他指出长平之战后秦未一鼓作气趁势灭赵，反而使得赵国得到喘息的时间，增强了抗秦的力量，并且赵人将坚壁清野，不再出战，使秦难以在野战中消灭赵军。而秦如果“兵出无功”，那么将使诸侯来援。所以他认为“臣见其害，未睹其利”。范雎听后，惭愧地退出，将白起的话告诉了昭襄王。昭襄王说：“没有白起，我就不能灭掉赵国了吗？”
于是在秦昭襄王五十年，昭襄王继续增兵，改派王龁替王陵为大将，八、九月围攻邯郸，久攻不下。楚国派春申君黄歇同魏信陵君无忌率兵数十万攻秦军，赵军常派出轻锐的小股部队骚扰秦军后方，秦军伤亡惨重。白起听到后说：“当初秦王不听臣的计谋，结果如何？”昭襄王听后大怒，亲自去白起府上，强令他出兵，说：“您虽然有病，也得勉强自己卧着为寡人带兵。有了战功，这是寡人希望的，会重赏您。如果您不去，寡人就会怨恨您。”白起叩头道：“臣下知道去了即使没有战功，也可以免除罪过。如果不去，即便没有罪过，也免不了被杀。然而臣下只是希望大王能够看一看臣下不高明的计策，放弃赵国，让百姓得到休养生息，以应付诸侯之间出现的变故。安抚恐惧者，攻打傲慢者，诛灭无道者，以此来号令诸侯，天下就可以平定，为什么一定要把赵国作为首先进攻的对象呢？这就是所说的被一个大臣屈服却战胜天下人。大王如果不详察臣下的愚计，一定要在赵国得到心理上的满足，以致于降罪臣下，这也是所说的战胜一个大臣，却被天下人屈服。战胜一个大臣的威严，同战胜天下人的威严相比，哪个更大呢？臣下听说贤明的君王爱惜国家，忠诚的大臣爱惜名誉。破碎的国家不可能重获完整，死去的人不可能死而复生。臣下宁愿受重罚而死，不忍做蒙受耻辱的军队的将领。希望大王详察。”昭襄王听后，没有答话就离开了。
随后范雎再度请求白起复出，白起仍称病不起。昭襄王于是将白起贬黜为士伍，放逐至阴密。由于病体不便，白起并未立即启程。三月后，秦军战败消息不断从邯郸传来，昭襄王更迁怒于白起，命他即刻动身不得逗留。白起只得带病上路，行至杜邮，昭襄王与范雎商议，以为白起迟迟不肯奉命，“其意怏怏不服，有余言”，派使者赐剑命其自刎。临死前，白起仰天长叹：“我对上天有什么罪过，竟落得如此下场？”良久之后，他又说：“我本来就该死。长平之战，赵军降卒几十万人，我用欺骗的手段把他们全部活埋了，这就足够死罪了！”说罢便引剑自刎。时为秦昭襄王五十年，十一月。
武安君白起，号称人屠，战国时期统计得死了200多万人。其中一半都是出自武安君白起之手，白起可能也就是中国历史上众多武将杀敌最多的，有意思的是据传说作为武将的白起后世间有一个了不起的子孙，那就是唐朝时期着名的诗人白居易，白居易是唐玄宗时期的一位名相，真没想到，祖先是大名鼎鼎的人屠，而后世子孙却是一名流芳千古的文臣